PHÒNG GD-ĐT HUYỆN TIÊN DU ĐỀ CHÍNH THỨC KÌ THI CHỌN ĐỘI HSG CẤP TỈNH MÔN THI: HÓA HỌC THỜI GIAN: 150 PHÚT (không kể thời gian phát đề) Câu 1: (3 điểm) Cho hỗn hợp X gồm Mg, Fe 2 O 3 và Al 2 O 3 tác dụng với dung dịch CuSO 4 (dư), sau phản ứng thu được dung dịch Y và chất rắn Z. Cho toàn bộ Z tác dụng với dung dịch HCl (dư), sau phản ứng thu được dung dịch A và phần không tan B. Hoà tan B trong dung dịch H 2 SO 4 đặc, nóng (dư) thu được khí C. Hấp thụ khí C vào dung dịch Ba(OH) 2 thu được kết tủa D và dung dịch F. Cho dung dịch KOH (dư) vào dung dịch F lại thấy xuất hiện kết tủa D. Cho thật từ từ dung dịch KOH đến dư vào dung dịch A, được kết tủa G. Hãy viết các phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra Câu 2: (3 điểm) 1. Đốt cháy hoàn toàn 13,2 gam hỗn hợp gồm hai hợp chất hữu cơ: A (C n H 2n O) và B (C n H 2n+2 O), thu được 29,7 gam CO 2 . Tìm công thức phân tử của A, B và viết công thức cấu tạo mạch hở có thể có của chúng. 2. Cho các chất : axit axetic, etilen, canxicacbua, axetilen, metan, rượu etylic, natri axetat. Lập sơ đồ chuyển hóa của tất cả các chất và viết phương trình phản ứng theo sơ đồ đó. Câu 3: (2.5 điểm) 1. Cho hỗn hợp gồm rượu etylic, axit axetic, nước. Trình bày phương pháp tách hỗn hợp trên thành rượu etylic nguyên chất và axit axetic(có thể lẫn nước)? Viết phương trình phản ứng minh họa (nếu có). 2. Đốt cháy hoàn toàn m(g) chất hữu cơ A chỉ thu được a (g) CO 2 và b (g) H 2 O. Biết 3a = 11b và 7m = 3(a + b). Xác định công thức phân tử (A), biết tỉ khối hơi của (A) đối với không khí là d A/KK < 3 Câu 4: (4.5 điểm) Trộn đều 30,96 gam hỗn hợp bột X gồm MgCO 3 và kim loại R có hóa trị không đổi rồi chia làm hai phần bằng nhau. - Đốt nóng phần I trong không khí, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 15 gam hỗn hợp các oxit kim loại. - Để hòa tan vừa hết phần II cần 500ml dung dịch chứa hỗn hợp HCl 1,2M và H 2 SO 4 0,24M được dung dịch A và có V lít khí B bay ra. 1. Viết các phương trình hóa học. 2. Xác định kim loại R và tỷ khối của B so với H 2 . 3. Cho 61,65 gam Ba kim loại vào dung dịch A. Sau khi các phản ứng kết thúc, lọc được m gam rắn F không tan và 500 ml dung dịch E. Tính giá trị của m và nồng độ C M của mỗi chất tan có trong dung dịch E. Câu 5: (4.5 điểm) Chia 9,84 gam hỗn hợp khí X gồm Etilen và 1 hiđrocacbon mạch hở A thành hai phần bằng nhau. - Dẫn phần I qua dung dịch Brom dư, sau khi phản ứng kết thúc có V lít khí A thoát ra, khối lượng Brom đã tham gia phản ứng là 8 gam. - Đốt cháy hoàn toàn phần II rồi cho toàn bộ sản phẩm cháy vào bình có chứa 500 ml dung dịch Ba(OH) 2 0,66M. Sau khi phản ứng kết thúc thu được 63,04 gam kết tủa. Dung dịch sau khi lọc bỏ kết tủa bị giảm đi m gam so với khối lượng của dung dịch Ba(OH) 2 ban đầu. 1. Viết các phương trình hóa học. 2. Xác định công thức phân tử của A. 3. Tính giá trị của m và giá trị của V ở đktc. Câu 6: (2.5 điểm) Cho 5,4 gam hỗn hợp bột X gồm Fe và Zn tác dụng với dung dịch CuSO 4 . Sau một thời gian, thu được dung dịch Y và 5,68 gam chất rắn Z. Cho toàn bộ Z vào dung dịch HCl (loãng, dư), sau khi các phản ứng kết thúc thì khối lượng chất rắn giảm 0,56 gam và dung dịch thu được chỉ chứa một muối duy nhất. a.Viết các phương trình phản ứng hóa học xảy ra và xác định các chất có trong Y và Z. b.Tính phần trăm khối lượng của các chất trong X . I:\My Documents luu\Hoa hoc1\Lam\On thi HSG\ChonHSGTienDulan4.doc Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm. I:\My Documents luu\Hoa hoc1\Lam\On thi HSG\ChonHSGTienDulan4.doc ĐÁP ÁN – BIỂU ĐIỂM Hướng dẫn giải Điểm Bài 1 3 đ X + dd CuSO 4 dư → dd Y + chất rắn Z: Mg + CuSO 4 → MgSO 4 + Cu Dung dịch Y gồm MgSO 4 và CuSO 4 dư. Chất rắn Z gồm Cu, Fe 2 O 3 và Al 2 O 3 . Cho Z tác dụng với dung dịch HCl dư: Al 2 O 3 + 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2 O; Fe 2 O 3 + 6HCl → 2FeCl 3 + 3 H 2 O Cu + 2FeCl 3 → 2FeCl 2 + CuCl 2 Do HCl dư nên Al 2 O 3 , Fe 2 O 3 tan hết, chất rắn B là Cu dư. B + H 2 SO 4 đặc, nóng, dư → khí B là SO 2 Cu + 2H 2 SO 4 o t → CuSO 4 + SO 2 ↑ + 2 H 2 O Sục SO 2 vào dd Ba(OH) 2 : Ba(OH) 2 + SO 2 → BaSO 3 ↓ + H 2 O; BaSO 3 + SO 2 + H 2 O → Ba(HSO 3 ) 2 Kết tủa D là BaSO 3 , dd F chứa Ba(HSO 3 ) 2 dd F + dd KOH dư: Ba(HSO 3 ) 2 + 2KOH → BaSO 3 ↓ + K 2 SO 3 + 2H 2 O dd A + dd KOH dư: HCl + KOH → KCl + H 2 O; CuCl 2 + 2KOH → Cu(OH) 2 ↓ + 2KCl FeCl 2 + 2KOH → Fe(OH) 2 ↓ + 2KCl AlCl 3 + 3KOH → Al(OH) 3 ↓ + 3KCl Al(OH) 3 +KOH → KAlO 2 + 2H 2 O Kết tủa G gồm: Cu(OH) 2 , Fe(OH) 2 Mỗi PT cho 0.25 đ Trừ pư của KOH và HCl Bài 2 3đ 1. Gọi số mol của A, B lần lượt là x, y mol. ⇒ (14n+16)x + (14n + 18)y = 13,2 ⇒ 14nx+16x + 14ny + 18y = 13,2 (*) Bảo toàn nguyên tố cacbon: 2 CO 29,7 n = nx ny 0,675 44 mol+ = = (**) Từ (*) và (**) ⇒ 16x + 18y = 13,2 - 14 x 0,675 = 3,75 ⇒ 16(x+y) <16x+18y < 18(x+y) ⇒ 3,75 3,75 18 16 x y< + < Từ (**) ⇒ 0,675.16 0,675.18 3,75 3,75 n< < ⇒ 2,88 3,24n< < ⇒ n = 3 Vậy công thức phân tử và công thức cấu tạo của: - A là C 3 H 6 O: CH 3 CH 2 CH=O; CH 3 COCH 3 ; CH 2 =CH-CH 2 -OH; CH 2 =CH-O-CH 3 - B là C 3 H 8 O: CH 3 -CH 2 -CH 2 -OH; CH 3 CH(OH)CH 3 ; CH 3 CH 2 -O-CH 3 2. CaC 2 → C 2 H 2 → C 2 H 4 → C 2 H 5 OH → CH 3 COOH → CH 3 COONa → CH 4 CaC 2 + 2H 2 O → C 2 H 2 + Ca(OH) 2 C 2 H 2 + H 2 0 Pd,t → C 2 H 4 C 2 H 4 + H 2 O ax → C 2 H 5 OH C 2 H 5 OH + O 2 men giaám → CH 3 COOH + H 2 O CH 3 COOH + Na → CH 3 COONa + ½ H 2 CH 3 COONa + NaOH 0 CaO,t → CH 4 + Na 2 CO 3 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 Lập được sơ đồ và viết mỗi PT cho 0,25đ I:\My Documents luu\Hoa hoc1\Lam\On thi HSG\ChonHSGTienDulan4.doc Bài 3 2.5đ 1. Cho hỗn hợp tác dụng với dung dịch NaOH dư, chưng cất thu lấy rượu etylic lẫn nước và chất rắn khan chứa CH 3 COONa, NaOH dư. CH 3 COOH + NaOH → CH 3 COONa + H 2 O - Cho CuSO 4 khan, dư vào hỗn hợp rượu và nước, lọc bỏ chất rắn thu được rượu etylic nguyên chất. - Cho hỗn hợp chất rắn tác dụng với dung dịch H 2 SO 4 dư. Chưng cất thu lấy CH 3 COOH (lẫn nước). 2CH 3 COONa + H 2 SO 4 → CH 3 COOH + Na 2 SO 4 2. mC =12a/44 =3a/11 =b(g) mH = 2b/18 =b/9(g) mO = m-( b + b/9 ) = m -10b/9 theo đề : 7m =3a +3b =11a +3b = 14b ⇒ m=2b(g) ⇒ mO =2b – 10b/9 = 8b/9(g) Gọi công thức phân tử của A là C x H y O z Ta có tỷ lệ : 8 : : : : 3: 4 : 2 12 9 9.16 b b b x y z = = ⇒ công thức phân tử A : (C 3 H 4 O 2 ) n ; với n nguyên dương theo đề : 72n < 29.3 ⇒ n < 1,208 ⇒ chỉ có n = 1 đúng điều kiện Vậy công thức phân tử của A là: C 3 H 4 O 2 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.5 0.5 Bài 4 4.5đ Các pthh : 4R + xO 2 0 t → 2R 2 O x (1) MgCO 3 → o t MgO + CO 2 (2) 2 R + 2xHCl → 2 R Cl x + xH 2 (3) MgCO 3 + 2HCl → MgCl 2 + CO 2 + H 2 O (4) 2 R + xH 2 SO 4 → R 2 (SO 4 ) x + xH 2 (5) MgCO 3 + H 2 SO 4 → MgSO 4 + CO 2 + H 2 O (6) HCl n = 0,5.1,2 = 0,6 (mol) ; 61,65 0,45( ) 137 Ba n mol= = 2 4 H SO n = 0,5.0,24 = 0,12(mol) ; m mỗi phần = 30,96 15,48( ) 2 g= Gọi M là khối lượng mol của kim loại R Đặt n R ở mỗi phần là a (mol); 3 MgCO n ở mỗi phần là b (mol) mX ở mỗi phần = Ma +84b = 15,48 Từ (1): 2 x R O n = 1 2 n R = 1 2 a → 2 x R O m = ( M+ 8x).a (2): n MgO = 3 MgCO n = b → m MgO = 40b → M.a+ 8ax+40b = 15 Từ (3) và (5): n H = x. n R = ax (4) và (6): n H = 2 3 MgCO n = 2b → ax+ 2b = 0,84 Ta có hpt: 44 8 0,48 2 0,84 b ax b ax − = + = Đặt ax= t có hệ 44 8 0,48 2 0,84 b t b t − = + = Giải hệ này ta được: b = 0,12; t = 0,6 Với t = 0,6 → a = 0,6 x b = 0,12 → 3 MgCO m = 0,12.84 = 10,08 (g) → m R = 15,48 – 10,08 =5,4 (g) Ma = 5,4 hay M . 0,6 x = 5,4 → M = 9x. Chọn: x= 1 → M=9 (loại) 0.5 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 I:\My Documents luu\Hoa hoc1\Lam\On thi HSG\ChonHSGTienDulan4.doc x=2 → M=18 (loại) x=3 → M=27 → R là Al Từ (3) và (5) có nH 2 = 3 2 nAl = 0,3 mol Từ (4) và (6) có nCO 2 = 3 MgCO n = 0,12 mol → Tỷ khối của B so với H 2 = 0,3.2 0,12.44 7 (0,3 0,12).2 + = + Ba + 2H 2 O → Ba(OH) 2 + H 2 (7) 3Ba(OH) 2 + Al 2 (SO 4 ) 3 → 3BaSO 4 + 2Al(OH) 3 (8) Ba(OH) 2 + MgSO 4 → BaSO 4 + Mg(OH) 2 (9) 3Ba(OH) 2 + 2AlCl 3 → 3BaCl 2 + 2Al(OH) 3 (10) Ba(OH) 2 + MgCl 2 → BaCl 2 + Mg(OH) 2 (11) Có thể Ba(OH) 2 + 2Al(OH) 3 → Ba(AlO 2 ) 2 + 4H 2 O (12) Trong dd A có chứa 4 chất tan: MgCl 2 ; MgSO 4 ; AlCl 3 ; Al 2 (SO 4 ) 3 , trong đó: Tổng n Mg = 0,12; n Al = 0,2 n Cl = 0,6; 4 SO n = 0,12 Theo pt(7) 2 ( )Ba OH n = n Ba = 0,45; n OH trong Ba(OH) 2 = 2.0,45 = 0,9 mol Từ (8) và (9): 2 ( )Ba OH n = 4 SO n = 4 BaSO n = 0,12 mol < 0,45 mol 2 ( )Ba OH n dư: Các phản ứng (10 và (11) xảy ra cùng (8); (9) Từ (8) và (10) 2 ( )Ba OH n = 3 2 3 ( )Al OH n = 3 2 n Al = 0,3 Từ (9) và (11) 2 ( )Ba OH n = 2 ( )Mg OH n = n Mg = 0,12 Sau (8); (9); (10); (11) → 2 ( )Ba OH n còn dư = 0,45 - 0,3 - 0,12 = 0,03 (mol) phản ứng (12) xảy ra Từ (12) 3 ( )Al OH n bị tan = 2 2 ( )Ba OH n = 2.0,03 = 0,06 (mol) < 0,2 (mol) Sau khi các phản ứng kết thúc 3 ( )Al OH n còn lại = 0,2 - 0,06 = 0,14 (mol) Vậy khối lượng kết tủa F chính là giá trị của m và m = 0,12.233 + 0,12.58 + 0,14.78 = 45,84(g) Từ (10) và (11) 2 BaCl n = 1 2 n Cl = 1 2 .0,6 = 0,3 (mol) Vậy nồng độ C M của các chất tan trong dd E lần lượt là: 2 BaCl M C = 0,3:0,5 = 0,6 M Từ (12) 2 2 ( )Ba AlO n = 2 ( )Ba OH n dư =0,03 → ( ) 2 2 Ba AlO M C = 0,03:0,5 = 0,06 M 0.5 0.25 0.5 0.25 0.25 0.25 0.25 0.5 Bài 5 4.5đ Khối lượng mỗi phần = 9,84: 2= 4,92(g); 2 Br n = 8:160 = 0,05 ( mol) Vì cho phần I qua dd Brom vẫn có khí bay ra nên A không tác dụng với brom trong dung dịch Đặt công thức tổng quát của A là C x H y ta có các pthh C 2 H 4 + Br 2 → C 2 H 4 Br 2 (1) C 2 H 4 + 3O 2 0 t → 2CO 2 + 2H 2 O (2) C x H y + 4x y 4 + O 2 0 t → xCO 2 + y 2 H 2 O (3) CO 2 + Ba(OH) 2 → BaCO 3 + 2H 2 O (4) có thể 2CO 2 + Ba(OH) 2 → Ba(HCO 3 ) 2 (5) 2 ( )Ba OH n = 0,5.0,66 = 0,33 (mol); 3 BaCO n = 63,04:197 = 0,32(mol) Vì 3 BaCO n < 2 ( )Ba OH n phải xét hai trường hợp TH 1: Ba(OH) 2 dư không có phản ứng (5) Từ (1): 2 4 C H n ở mỗi phần = 2 Br n = 0,05 (mol ) ⇔ 1,4(g) 0.5 0.25 I:\My Documents luu\Hoa hoc1\Lam\On thi HSG\ChonHSGTienDulan4.doc Từ (2) 2 CO n = 2 2 4 C H n = 2.0,05 = 0,1 (mol) Từ (4) 2 CO n = 3 BaCO n = 0,32 (mol) 2 CO n ở (3) = 0,32-0,1 = 0,22 (mol) → n C trong C x H y = 0,22 (mol) ⇔ 2,64 (g) mặt khác x y C H m = 4,92-1,4 = 3,52 (g) → m H trong C x H y = 3,52-2,64 = 0,88 (g) ⇔ 0,88 (mol) Từ CT của C x H y → 0,22 1 0,88 4 x y = = vậy công thức phân tử của A là CH 4 ; TH2: CO 2 dư → có phản ứng (5) Từ (4): 2 CO n = 2 ( )Ba OH n = 3 BaCO n = 0,32 (mol) → 2 ( )Ba OH n ở (5) = 0,33-0,32 =0,01 (mol) Từ (5): 2 CO n = 2 2 ( )Ba OH n = 2.0,01 = 0,02 (mol) → Tổng 2 CO n = 0,32 + 0,02 = 0,34 (mol) → 2 CO n ở (3) = 0,34 - 0,1 = 0,24 (mol) → n C trong C x H y = 0,24 (mol) ⇔ 2,88(g) → m H trong C x H y = 3,52 - 2,88 = 0,64 (g) ⇔ 0,64 (mol) Từ CT của C x H y → 0,24 3 0,64 8 x y = = vậy công thức phân tử của A là C 3 H 8 ; Cả 2 trường hợp A đều là an kan không tác dụng với Br 2 trong dd nên đều thỏa mãn, phù hợp đề bài Nếu A là CH 4 thì 4 CH n = 2 CO n = 0,22 (mol) → V = 4,928 lít Từ (2) và (3) 2 H O n = 0,1 + 0,44 =0,54 mol → Tổng m sản phẩm cháy = 0,32.44 + 0,54.18 = 23,8 (g) → khối lượng dung dịch bị giảm = 63,04 – 23,8 = 39,24 (g) Nếu A là C 3 H 8 → 3 8 C H n = 1 3 . 2 CO n = 1 3 .0,24 = 0,08 (mol) → V = 1,792 lít Từ (2) và (3) 2 H O n = 0,1 + 0,32=0,42 mol → Tổng m ản phẩm cháy = 0,34.44 + 0,42 .18 = 22,52 (g) → khối lượng dung dịch bị giảm = 63,04 – 22,52 = 40,52 (g) 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 Bài 6 2.5đ Do Zn có tính khử mạnh hơn Fe và m Z > m X đồng thời dung dịch thu được chỉ có 1 muối duy nhất nên Zn hết,Fe dư, muối là FeCl 2 . Vậy Z gồm: Fe dư và Cu. Gọi a,b và x lần lượt là số mol Zn bđ, Fe bđ và Fe phản ứng. Zn + CuSO 4 → Cu + ZnSO 4 a a a Fe + CuSO 4 → Cu + FeSO 4 x x x Fe + 2HCl → FeCl 2 + H 2 0,01 0,01 Y gồm: ZnSO 4 và FeSO 4 b. nFe dư = 0,01 Ta có: 65a + 56b = 5,4 (1) 64(a +x) + 0,56 = 5,68 a + x = 0,08 (2) b – x = 0,01 (3) Giải hệ ta được a =0,04; b= 0,05; x= 0,04 Tính được % Fe =51,85 % Zn =48,15 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.5 0.25 0.5 I:\My Documents luu\Hoa hoc1\Lam\On thi HSG\ChonHSGTienDulan4.doc I:\My Documents luu\Hoa hoc1\Lam\On thi HSG\ChonHSGTienDulan4.doc . PHÒNG GD-ĐT HUYỆN TIÊN DU ĐỀ CHÍNH THỨC KÌ THI CHỌN ĐỘI HSG CẤP TỈNH MÔN THI: HÓA HỌC THỜI GIAN: 150 PHÚT (không kể thời gian phát đề) Câu 1: (3 điểm) Cho hỗn hợp X gồm Mg,. Na 2 SO 4 2. mC =12a/44 =3a/11 =b(g) mH = 2b/18 =b /9( g) mO = m-( b + b /9 ) = m -10b /9 theo đề : 7m =3a +3b =11a +3b = 14b ⇒ m=2b(g) ⇒ mO =2b – 10b /9 = 8b /9( g) Gọi công thức phân tử của A là C x H y O z . = 0 ,45; n OH trong Ba(OH) 2 = 2.0 ,45 = 0 ,9 mol Từ (8) và (9) : 2 ( )Ba OH n = 4 SO n = 4 BaSO n = 0,12 mol < 0 ,45 mol 2 ( )Ba OH n dư: Các phản ứng (10 và (11) xảy ra cùng (8); (9) Từ